光ファイバージャイロスコープとは何ですか?また、ナビゲーションをどのように改善しますか?

まとめ: 光ファイバージャイロスコープ (FOG)航空宇宙、海洋、産業用途にわたるナビゲーション システムに革命をもたらしています。この記事では、FOG の仕組み、その利点、技術仕様、アプリケーションについて説明し、企業やエンジニアが情報に基づいた意思決定を行えるようにするための一般的な質問に答えます。

Ring Laser Gyroscope - JIO90


目次


光ファイバージャイロスコープの紹介

光ファイバージャイロスコープは、機械的な可動部品に依存せずに角速度を測定するために使用される高感度のデバイスです。従来のジャイロスコープとは異なり、FOG は光ファイバーを通過する光の干渉を利用して回転を検出します。コンパクトなサイズ、信頼性、環境ストレスに対する耐性により、飛行機、船舶、潜水艦、自動運転車などの重要なナビゲーション作業に最適です。


光ファイバージャイロスコープの動作原理

FOG は、光ファイバーのコイルの周囲を反対方向に進む光の位相シフトを測定するサニャック効果に基づいて動作します。位相差はジャイロスコープの角回転に比例するため、角速度を正確に計算できます。

  • 光源:レーザーはコヒーレント光を提供します。
  • 光ファイバーコイル:光は長いコイル状のファイバーを通って伝わり、回転を検出します。
  • 干渉検出:光線が再結合して、回転を定量化する干渉パターンを作成します。
  • 信号処理:電子機器は光干渉を角速度測定値に変換します。

この設計により可動部品が排除され、過酷な条件下でも長期耐久性、メンテナンスの手間がかからず、高い精度が得られます。


主な特徴と利点

  • ドリフトを最小限に抑えた高精度
  • コンパクトかつ軽量な設計
  • 振動や温度変化に対する耐性
  • 非機械的で摩耗を軽減
  • ダイナミックナビゲーションに適した高速応答時間
  • ドローンから船舶まで、さまざまなアプリケーションに拡張可能

技術仕様

パラメータ 代表値
角度ランダムウォーク (ARW) 0.001~0.01°/√hr
バイアスの安定性 0.01~0.1°/時
動作温度 -40℃~+70℃
電源 5V DC / 12V DC オプション
寸法 50mm x 50mm x 30mm (標準)
重さ ≤150グラム

さまざまな業界にわたるアプリケーション

光ファイバー ジャイロスコープは、正確なナビゲーションと安定性が重要となるさまざまな分野で広く使用されています。

  • 航空宇宙:飛行制御システム、衛星安定化、UAV ナビゲーション。
  • 海事:船舶の自動操縦、潜水艦航行、海上プラットフォームの安定化。
  • 自動車および自動運転車:自動運転車、先進運転支援システム (ADAS)。
  • 産業機械:ロボット アーム、精密製造、掘削プラットフォーム。
  • 防衛:ミサイル、装甲車両、軍用無人航空機。

FOG と他のジャイロスコープ技術の比較

適切なナビゲーション ソリューションを選択するには、光ファイバー ジャイロスコープと従来のジャイロスコープを比較する方法を理解することが不可欠です。

特徴 光ファイバージャイロスコープ (FOG) 機械式ジャイロスコープ MEMSジャイロスコープ
正確さ 高 (ドリフトが最小限) 適度 低から中
耐久性 優れた、非機械的 良好、機械的摩耗の可能性あり 適度
サイズと重量 コンパクト、軽量 かさばる とても小さい
料金 高い 中くらい 低い
メンテナンス 最小限 定期的な校正 低い

よくある質問

  • Q: 光ファイバー ジャイロスコープは GPS なしでも動作できますか?
    A: はい、FOG は独立して正確な角度測定を提供するため、GPS が拒否された環境に最適です。
  • Q: FOG の標準的な寿命はどれくらいですか?
    A: 光ファイバー ジャイロスコープは、可動部品がないため、パフォーマンスの低下が最小限に抑えられ、通常 20 年以上持続します。
  • Q: FOG は温度変化に敏感ですか?
    A: 高品質 FOG は、幅広い温度範囲 (-40°C ~ +70°C) にわたって精度を維持するように設計されています。
  • Q: FOG テクノロジーから最も恩恵を受ける業界は何ですか?
    A: 航空宇宙、海洋、防衛、自動運転車、産業用ロボットは、精度と信頼性が高いため、FOG から大きな恩恵を受けています。

結論と連絡先

光ファイバー ジャイロスコープは現代のナビゲーション システムの基礎であり、比類のない精度、信頼性、耐久性を提供します。深セン Jioptics テクノロジー株式会社は、航空宇宙、海洋、自動車、産業用途に適した高度な FOG ソリューションを提供します。高品質の光ファイバー ジャイロスコープをプラットフォームに統合することで、ナビゲーション システムを強化し、運用リスクを軽減します。お問い合わせ今すぐ要件について話し合い、理想的なソリューションを見つけてください。

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